合成

概念化和评估社会技术系统所产生的基本服务的复原力的框架

• 摘要
• 简介
• 电力供应作为一个复杂的适应系统问题:南非的案例
• 弹性思维
  • 恢复力评估
• 基本服务复原力概念化框架
  • 差异化的弹性作用
• 应用该框架构建和评估电力供应弹性
  • 指定的技术能力
  • 指定的社会适应能力
  • 通用技术能力
  • 综合社会适应力
• 结论
• 对本文的回应
• 致谢
• 文献引用

介绍

现代社会依赖于各种各样的服务，在面对混乱和快速的全球变化时保持弹性(Holling 2001年，国际减灾会议2015年)。这些服务包括由社会生态系统产生的生态系统服务，以及以技术为媒介的基本服务，如电、水和卫生设施。与生态系统服务类似，基本服务的中断可能引起连锁反应，产生相当大的社会后果(Schulman等人2004年，Rose等人2007年，Pescaroli和Alexander 2015年)，如果超出受影响社区的应对能力，则可能升级为灾难(国际减灾会议2009年，2015年)。除了努力提高生态系统服务的恢复力外，还迫切需要建立基本服务的恢复力(La Porte 2006)，同时还需要制定切实可行的框架和方法，以便更好地理解和评估这些服务的恢复力。

基本服务是由复杂的适应性社会技术系统产生的(Varga 2015)，这些系统嵌入到更广泛的社会生态系统中(Folke 2006, STAP 2015)。基本服务是通过技术和社会机构或构成社会技术系统的硬基础设施和软基础设施的相互作用而共同产生的。硬基础设施是指物理技术资产和系统，而软基础设施是指社会系统，如机构、用户、规则和规章(UNESCAP 2013)。目前大多数围绕基本服务的弹性强调集中于硬基础设施的开发、维护和保护，而不是服务本身的保证(Auerswald等人，2006,La Porte 2006)。对硬基础设施的投资应该伴随着对软基础设施的投资，以确保有弹性的服务提供。在应急准备和灾害管理界，越来越多的人认识到，基本服务的连续性需要把重点放在社区、私营部门和各级政府的基础广泛的复原能力上(人口和安全调查2010年、国家灾害评估2010年、联邦应急管理局2015年)。

确保电力供应的弹性是政府管理者特别关心的问题(电网弹性工作队2012，总统执行办公室2013，纽约市2013,NAS 2017)。电力供应被认为是一项基础服务，因为许多其他层次的关键基础设施和源自它们的基本服务(如供水)依赖于电力(Koester和Cohen 2012, Jeschonnek等人2016)。与生产其他基本服务的社会技术系统一样，电力供应系统是一个复杂的适应系统，容易受到破坏(Amin 2015)。为了确保弹性，系统中相互关联的社会和技术部分必须不断从许多可能破坏供应的环境、技术和社会风险因素中反弹、适应和转型。

在通常的用法中，弹性指的是在受到破坏后恢复原状的能力。弹性是一种系统级特征，是复杂自适应系统的涌现性(Cork 2011, Aldunce et al. 2015)，是指系统在面对破坏和变化时维持核心功能的能力(Folke et al. 2010, Biggs et al. 2012)。弹性可以在描述意义上使用，也可以在规范意义上使用。从描述性的角度来看，该概念是中性的，指的是系统核心功能和身份的持久性(Walker et al. 2004, Cumming et al. 2005)，可以是可取的，也可以是不可取的。不良弹性系统的例子包括贫困陷阱和有组织犯罪(Barrett和Constas 2014, Dahlberg 2015)。最近，人们对将弹性作为一种管理复杂适应系统以实现理想结果的方法的规范性使用产生了浓厚的兴趣(Biggs等人2012年，Seville等人2015年，Folke 2016年)。从规范的角度来看，弹性不仅仅是维持核心功能的能力，而是维持特定结果的能力，如特定生态系统的持续生产(Biggs等人，2015年，Folke等人，2016年)或基本服务。这种能力可能需要在中断后反弹，但也可能涉及系统转型和反弹到一个比以前更好的位置(Boin和Van eten 2013年，Weichselgartner和Kelman 2015年)。

在这里，我们提出了一个框架来概念化和评估基本服务的弹性使用复杂的自适应系统的视角。就我们的目的而言，我们规范地应用恢复力，并将基本服务的恢复力定义为复杂的适应社会技术系统在面临破坏和持续的社会、技术和环境变化时维持基本服务生产的能力。我们提出的框架借鉴并整合了几个不同学科传统中关于弹性的研究，特别是社会生态系统的研究(Biggs等人，2015年，Folke等人，2016年)、工程系统弹性的研究(Madni和Jackson 2009年，Park等人，2013年)和组织弹性(Weick等人，1999年，Linnenluecke和Griffiths 2012年)，以及关注社区复原力的关键社会反应的实际政策指导(内阁办公室2011年，NIST 2016年)一个)．我们将这些不同的工作整合在一起，基于一个共同的基本观点，即这些问题是复杂的自适应系统问题。

我们提出的框架借鉴了跨学科的文献综合，以及在南非国家电力公司Eskom Holdings进行电力供应弹性评估的实践经验。南非的经验象征着电力公用事业供应商所面临的挑战，特别是在发展中国家。我们致力于建立一个明确界定的体系，旨在探索如何提高支撑现代社会关键职能的基本服务的抗风险能力。我们认为，该框架可以应用于其他基本服务，并且在进行一些修改后，也可以促进对社会-生态弹性的更广泛的理解。

电力供应是一个复杂的适应系统问题:以南非为例

在全球范围内，电力供应系统面临着大规模突发事件数量和严重程度的增加，通常由恶劣天气引发(Abi-Samra et al. 2014，内阁办公室2015)。在新兴经济体，电力需求的快速增长加剧了这一趋势，给可靠的服务提供带来了挑战，并限制了社会和经济发展的机会(Bocca和Mehlum 2012)。以南非为例，该国95%的电力由Eskom提供，这是一家全国垂直一体化的发电、输电和配电公用事业公司(Eskom 2016一个)．在相对较短的时间内，Eskom从2001年的年度全球电力公司(Khoza和Adam 2006)，到2008年已无法维持全国供需平衡，导致全国三周的轮流减载以应对短缺(Chettiar et al. 2009)。到2014年，南非的能源状况与当时的中国、印度和墨西哥相当，这些国家的能源短缺严重限制了经济增长，无法满足人类发展需求(Bocca和Mehlum 2012)。

Eskom于2008年启动了一项弹性战略，以应对日益严重的电力短缺，并应对定期减载的新现实。最初，该公司只关注电力系统的弹性，但在2013年扩展到整个企业，以应对正在出现的更广泛的业务风险。弹性焦点的目的是让组织为处理业务异常做好准备。扩大的企业复原力重点是确保对风险进行综合概述，并促进综合应急响应能力，以处理系统级别的紧急情况和特殊事件，如国际足联世界杯和全国选举(Koch et al. 2013)。人们认识到，在组织中广泛用于管理技术的传统简化方法不足以处理正在出现的系统问题的复杂性(Guckenheimer和Ottino 2008年)，特别是Eskom必须管理的低概率高后果的停电风险。

复杂自适应电力系统的动力学会导致系统向一个临界点漂移，在这个临界点上，系统的表观稳定性会突然改变状态(Dobson et al. 2007, Viejo et al. 2015)。不可预见的巧合的复杂交织可能会导致电力系统的快速级联故障，在最坏的情况下，会导致停电(Bo et al. 2015)，即长时间的广域停电(NAS 2017)。停电通常会导致水或电信等其他相互关联和相互依赖的基础设施出现进一步的连锁故障(Rinaldi et al. 2001, Mukhopadhyay和Hastak 2016)。大范围停电是低概率高后果的事件，通常会造成重大的社会和经济影响(Bo et al. 2015)。在大多数电网高度互联的发达国家，停电会通过与仍有电力的相邻地区的互连迅速恢复(Bo et al. 2015)。然而，在全国停电的情况下，Eskom的周边电力公司都没有能力重启南非的电力系统，这凸显了总体上的恢复能力的重要性，特别是黑启动能力。然而，一个完善的技术黑启动计划不足以确保国家对停电事件的恢复能力;需要与国家优先角色(如燃料、水、电信和安全)合作，作出体制安排和综合应对计划，以有效应对和处理全国性停电的后果。

鉴于上述情况，很明显，需要在国家、区域和地方各级机构内部和机构之间进行根本性的、深思熟虑的和变革性的变革，以便在多个部门建立必要的准备。我们借鉴了关于复杂系统问题的新兴研究(Cilliers 2000, Westley et al. 2006, Allenby and Sarewitz 2011)，这些研究表明，通过认识到诸如在面临中断和变化时维持电力供应等问题从根本上是复杂的，而不仅仅是技术问题，可以促进这种变革。需要实施应急规划和应对战略。以协调的方式准备和响应的能力需要复杂的自适应系统思维(Cilliers 2007, Bohensky等人2015)，它强调技术和人类系统的相互联系的本质，它们的交互过程，以及它们自组织成不同的制度或导致与临界稳定点相关的无序的倾向(Holling等人2002,Folke 2006)。

复杂和复杂的适应系统和问题之间的区别是类型的不同，而不是程度的不同(Poli 2013)。有必要对这些类型的问题进行明确的区分，因为理解和管理它们的方法和途径差异很大(Snowden和Boone 2007, Poli 2013;简化主义的方法依赖于解决问题的策略，将现实划分为更小的部分，并应用旨在可预测性和控制的方法(Ramalingam et al. 2008)。这种方法假定问题的本质是复杂的。简化论的方法不足以解决复杂的问题。复杂的问题需要持续的参与和适应，因为表面的解决方案往往会引发新的问题(Poli 2013)。复杂适应系统思维明确地考虑了意外后果、人的代理和不可预测的新奇(Juarrero 1999, Kurtz和Snowden 2003, Allenby和Sarewitz 2011)。在现实中，大多数问题情况都包含了复杂和复杂的现象。对于决策者来说，理解问题的构成是至关重要的，这样才能应用与手头问题的性质相兼容的解决方案(Snowden and Boone 2007)。

Allenby和Sarewitz(2011)描述的系统边界是区分社会技术系统中复杂问题和复杂问题的有用指南。第1级系统边界是根据特定的技术解决方案定义的，如旨在解决特定问题的电气变压器或开关柜。第1级问题通常对应于关注硬基础设施的复杂问题。然而，对于功能的第一级解决方案，它们总是嵌入到第二级系统中，其中包含了更广泛的心理、社会和文化背景，这些都与技术密不可分(Allenby和Sarewitz 2011)。2级系统是复杂的自适应系统，容易受到非线性风险和灾难性中断的影响。电力系统中的技术部件通常在第1级进行分析，而整个电力供应系统应被视为第2级复杂的适应性社会技术系统。因此，表1中描述的不同类型的问题与边界定义相关。

Eskom认识到韧性是战略上的当务之急(Eskom 2016一个)．根据设计，Eskom有多层防御系统来防止停电，并积极维护以确保其完整性。尽管此类高后果事件发生的概率很低，但Eskom致力于建立应对准备并采取降低风险措施，以减少此类事件的影响(Eskom 2016b)．

弹性思维

弹性思维是复杂适应系统思维的一种应用，特别关注增强弹性。建立弹性是应对不确定性和外部风险、有限的控制、深度破坏和不可预测的未来的一种反应(DuPlessis VanBreda 2001, Sheffi 2005, Bhamra等人2011,Caldwell 2014)。弹性是指复杂适应系统固有的吸收干扰或意外的能力，适应动态变化而不丧失其特性或功能的能力(Folke et al. 2002, Walker et al. 2004, Berkes 2007)。因此，弹性的概念包括持久性、适应性和可转换性的相关方面(Walker等人，2004年，Folke等人，2010年)。按照这一思路，我们从规范的角度定义了一个有弹性的社会技术电力供应系统，该系统具有紧急能力来吸收大冲击，即使是对低概率高后果的事件，如全国停电，并继续适应正在发生的变化，如气候变化和城市化，同时继续确保以负担得起和可持续的方式提供可靠的电力供应。beplay竞技

关于弹性的应用的文献区分了需要同时建立的两种不同类型的弹性:特定弹性和一般弹性(Folke et al. 2010, O 'Connell et al. 2015)一个)．特定恢复力指的是系统的特定部分对已确定的中断的恢复力，而一般恢复力指的是系统承受所有危害的能力，包括新的和不可预见的危害，同时继续提供基本功能(Walker et al. 2009;一般弹性是一种应对不确定性和意外、忍受新奇和不稳定的一般能力，包括多重冲击和级联失效(Folke et al. 2010, Walker and Salt 2012)。当预先确定的计划不足以应对手头的情况时，一般的弹性就会出现，新的能力会动态发展以应对(Lee et al. 2013)。恢复力文献提醒说，恢复力投资必须在特定恢复力和一般恢复力之间进行平衡，因为只开发一种恢复力的努力可能会减少另一种恢复力(Folke et al. 2010，恢复力联盟2010,Cork 2011)。

在这里，我们运用复杂和复杂问题的双焦透镜来阐明建设特定和一般弹性的操作含义。为了建立指定的弹性，需要分解系统及其环境，以确定“什么”内部部件应该具有弹性，以及针对环境的“什么”外部方面需要这种弹性(Carpenter et al. 2001)。尽管这种简化的方法是实用的，但它对一个复杂的系统使用了一种复杂的方法。与技术组件相关的弹性可以用经典的可靠性导向设计(Holling 1996)以一种复杂的方式进行设计。专家可以遵循最佳实践或良好实践(Hummelbrunner和Jones 2013一个)，以建立系统特定部分对特定冲击的复原能力。然而，当这些一级组件嵌入的二级系统上下文中超过临界阈值时，它们就会崩溃(Pourbeik et al. 2006, Simone 2014)。因此，需要跨2级系统的多个方面建立一般弹性，并要求弹性实践者采用基于复杂性的方法。

使领导者理解内在复杂性和模糊性的一个关键能力是意义制造(Weick 1995)，即理解、理解和解释正在发生的事情的能力(Ancona 2012)。意义构建是学习的一个组成部分，包含了一个持续的以行动为导向的循环，即习得、反思和行动，人们通过这一循环将经验整合到他们对世界的理解中，从而为行动提供信息(Kolko 2010)。意义制造塑造了组织行为，即组织如何理解它在哪里和正在发生什么，并直接影响系统中的代理如何适应和自组织，而自组织又反过来影响系统如何发展(Weick 1995)。适当的集体意义构建对于确保弹性服务的提供至关重要，因为它通过组织对危机或中断的响应的有效性直接影响一般弹性特征(Casto 2014)。

恢复力评估

随着人们对培养弹性的兴趣迅速上升，对评估弹性的改进方法的需求也很大(Quinlan et al. 2015)。评估可以根据目的(为什么)、目标受众(为谁)、评估水平(为谁)和评估对象(什么;Terenzini 1989, Carpenter et al. 2001, Quinlan et al. 2015)。有许多不同的弹性评估方法。一些方法强调了参与方法的必要性(Almedom等人2007年，Pasteur 2011年，O 'Connell等人2015年b,昆兰等人。2015)。其他复原力评估方法对复原力的类型进行了区分，这是对过去事件中显示的实际复原力的评估，或包括适应性管理、适应性治理或变革能力的指标(Cork 2011, Walker和Salt 2012, O 'Connell et al. 2015)一个)．许多复原力评估的既定目标是了解如何建立一些预期结果的复原力。

根据来自教育评估的文献，我们区分了“总结性评估”和“形成性评估”，前者主要旨在评估外部报告和基准的弹性当前水平，而“形成性评估”旨在通过评估过程本身建立弹性(表3)。尽管这两个目标并不相互排斥，但明确特定弹性评估的主要目的可以帮助选择合适的方法。总结性评估寻求标准化指标，以便进行比较，并汇总为国家或地区的弹性报告(Stephenson 2010, O 'Connell et al. 2015)一个,RESILENS 2016)。形成性评估是一个持续的过程，而不是周期性的产物(Black et al. 2003, Nicol and Macfarlane-Dick 2006)。这种评估需要一个系统的、持续的内部过程来寻找和解释证据，以参与理解当前系统恢复力水平，并达成共识以提高恢复力成果的实现。形成性评估以系统中关键角色之间的关键对话为中心，以实现集体意义，促进对复原力目标的承诺，并在整个系统中适应性地刺激复原力的出现。应该注意使用的方法不能破坏预期的结果。当增强弹性的评估作为惩罚性的合规审计进行时，可能会导致意想不到的后果，并侵蚀而不是建立弹性(Dekker和Breakey 2016)。

形成性弹性评估过程合并到一个变革性评估-构建周期中。这样的评估需要直接参与复杂的自适应系统，以了解复杂动态的本质(Quinlan等，2015年)。关键参与者交互式地探索系统，以理解动态变化的反馈机制、约束和涌现模式(Juarrero 1999, Walker和Salt 2006)。人们关注的是:是什么建立、维持和摧毁韧性;不需要的弹性应该被破坏;以及在哪些方面可以增强可取的弹性(Cork 2009, Quinlan et al. 2015)。评估者是复杂的自适应系统的一部分，探测可以以不可预测的方式影响系统的出现。因此，所有的探针都应该被精心设计为增强弹性的干预措施(Holman 2010)，每一个建立弹性的干预措施都可以作为探针来更好地理解系统及其弹性动态。这个正在进行的过程可以随着时间的推移自适应地改变系统的弹性。

概念化基本服务弹性的框架

基于上述新兴的理论思想(弹性是复杂适应系统的紧急结果)，以及在南非电力供应背景下实施弹性思维和评估的实践经验，我们提出了一个框架，用于概念化复杂适应社会技术系统中弹性的不同方面。为了将基本服务的复原力概念化，我们将复原力的类型(具体的和一般的)与复原力投资的重点(技术或社会;图1)。虽然社会和技术组成部分是相互依赖的，但这里的区别是基于韧性战略的内容(Rosen 2000)和重点(NIAC 2010)。由此得出的四个象限代表了不同的复原力领域，可作为如何评估和建立基本服务复原力的指南:

• “指定的技术恢复力”象限表示将对特定风险(如风暴)的恢复力构建到技术基础设施中以确保其充分、可靠和安全的领域。这个象限的重点是在第1级系统中构建健壮性。
• “特定的社会恢复力”象限表示通过社会领域的过程和机构建立对特定风险(例如，对关键业务流程的中断)的恢复力的领域。这个象限着重于在第2级系统中构建特定的技能、响应能力和计划。
• “一般技术弹性”象限表示通过网络拓扑或自适应技术建立对新的和未知风险的弹性的领域，这些自适应技术提供系统级的灵活性，以支持在处理不确定性时跨系统的敏捷响应。这个象限着重于第2级系统的连接性和结构，以确保系统级的灵活性。
• “一般社会恢复力”象限表示通过人员、流程和制度建立对新奇和未知风险的恢复力的领域。这个象限集中在第2级系统中的集体人类能动性、敏捷性和意志。

差异化的弹性作用

这些不同形式的弹性可以在不同的组织层次上培养(操作、战术和战略)。组织被概念化为一个分层三角形，运营层是最大的底层，战术层代表中层，而顶层战略层代表高管层(Anthony 1988, Mumford et al. 2007, Ho 2015)。弹性的不同相关方面(持久性、适应性和可转换性)可以发生在组织中的多个层次层次上，并跨时间、空间和层次尺度相互作用。为了培养具有弹性的基本服务，我们认为，运营领导的主要作用是培养核心运营功能的持久性，战术领导的作用是发展适应性，战略领导的作用是及时转变组织，以在破坏性的变化中生存和繁荣(图2，我们还认为，特定弹性在较低层次的组织中是至关重要的，而一般弹性的重要性在较高层次的组织中增加。运营领导者需要意识到外部威胁，并注意到持续存在的内部漏洞。相比之下，战略领导者需要意识到外部机会，并关注员工的内部福利，从而主动转型。

应用该框架建立和评估电力供应的弹性

上面介绍的框架可用于确定不同的战略和干预措施，以便在社会技术供应系统的不同部分建立基本服务的复原力。在不同的组织层次上应用该框架可以促进与环境相适应的评估，有助于对系统复杂的适应动态与它所处的更大环境之间的关系形成更深层次的共同理解，这是许多弹性评估的关键目标(Quinlan等，2015年)。为了实现这一目标，我们认为评估过程应纳入关键的弹性建设原则，促进广泛参与，鼓励学习，促进对社会技术系统中复杂动态的更深理解，同时建立信任和社会资本(Biggs等人，2015年)。

在接下来的章节中，我们将讨论如何将该框架具体应用于社会技术电力供应系统的背景下，以建设和评估弹性。四个弹性象限可以作为在不同组织层次上对各自类型的弹性进行差异化评估的指导方针。我们还提出了适用于特定组织级别的象限具体弹性指标(表5)。

指定的技术能力

特定的技术弹性代表了可以对确定的基础设施和资产进行投资的领域，以确保它们能够抵御特定的威胁，以回答“什么的弹性和什么的弹性?”(Carpenter et al. 2001, Quinlan et al. 2015:3)。尽管这些特定威胁的时间和严重程度可能是未知的，但它们未来可能发生的概率是可以计算出来的(O 'Connell et al. 2015一个)．这个象限借鉴了Holling(1996)所描述的工程弹性，或在电力行业被称为公用事业弹性、可靠性标准、电力基础设施弹性或电网弹性(Madni和Jackson 2009, NIAC 2009, Park等人2013,DOE 2014, NERC 2015)。指定的技术弹性域代表了增强生存能力和鲁棒性的第1级技术解决方案(Pavard et al. 2006, Madni和Jackson 2009, Dahlberg 2015)，遵循物理定律并使用还原方法。

建筑物指定技术弹性

在资源充足的情况下，基础设施的恢复力可以通过良好的实践实现，包括实现足够的安全裕度、质量建设和充分维护的智能工程设计，从而抵御预期的灾害(UNESCAP 2013年)。在Eskom这样的公用事业公司中，这转化为应用工程标准(例如，可靠性标准、质量控制和例行检查)。应该考虑到从故障到安全的设计理念(即，如果发生故障，则恢复到安全状态)。还可以通过更广泛的资源分配来增加冗余来加强特定的技术弹性。电力供应日益多样化和冗余的一个例子是在关键设施周围使用微电网，或在整个电网的选定地点放置关键备件，如备用塔或移动变压器，以加快应急反应。

评估特定技术弹性

具体的技术弹性评估可以包括量化措施(Quinlan et al. 2015)、基准、测试以及在整个资产生命周期中应用的工程标准和控制的符合性。可靠性评估有助于提高技术弹性，但可靠性不足以确保对低概率高后果事件的弹性(Stockton 2014, Panteli和Mancarella 2015)。由于气候变化导致的恶劣天气事件增加，应监测已部署技术的弹性(Savonis et al. 2014)，以加强或beplay竞技加固现有基础设施，并使老化的基础设施现代化，以抵御严重气候事件(Panteli和Mancarella 2015)，并应修订基础设施的可靠性设计标准，以适应新的极端情况。

当基础设施在灾害中受损时(例如，由于恶劣天气)，全球仙台减少灾害风险框架建议资产所有者考虑更好地重建(国际减灾会议2015年)，以实现“向前发展”(Kelman等人，2015:22)。此外，还可以采用自适应评估方法来验证当前基础设施的可靠性和弹性，以应对日益增加的恶劣天气事件的概率和强度。对气候适应能力基础设施的风险评估可以确定易受淹没或结构破坏影响的资产，为减少灾害风险的基础设施适应能力投资战略提供信息(NDMC, 2005年)。在Eskom内部，灾害管理战略以灾害风险评估和减少灾害风险的形式规定了系统地应用这一方法。这一过程展示了评估恢复力以建立恢复力的周期性性质。

指定的社会适应能力

具体的社会复原力需要对人员和流程进行具体投资，以确保在受到已确定的威胁时，他们能够保持关键职能的连续性。该象限借鉴了应急管理、危机管理、业务连续性管理和安全管理等管理学科，以及来自组织恢复力、气候恢复力和灾害管理等领域的文献(Linnenluecke和Griffiths 2012, Miao等人2013,Mendonça和Wallace 2015)。人们技术技能的充足性借鉴了社会技术系统思维和人机界面设计的传统还原论方法(Dekker 2005, Qureshi 2007, Klein 2008)。为了确保高风险操作的安全性，关于高可靠性组织的文献强调培养弹性思维(Weick et al. 1999, Schulman et al. 2004, Lekka 2011)。

建立特定的社会韧性

通过采用既定的良好实践学科，可以建立特定的社会复原力(BSI 2014)。Eskom复原力方案的基础是采用全组织不同规模的应急管理、业务连续性管理和灾害管理，将风险管理作为共同基础，并在响应时跨职能和地理边界整合事件管理(Koch等人，2013年)。通过采用这些管理系统，正式建立了应对准备和应急安排。虽然这些良好实践指南的目标是特定的应对能力，但当人们综合更广泛的背景并认识到这些过程的目的时，该过程也可以促进一般的社会复原力。

为了培养应对极端事件破坏的认知能力，可以培养有效的反应能力，但经验是不可替代的(Cilliers 2000, Casto 2014, Doyle et al. 2015)。操作人员需要有识别系统故障情况和阻止技术基础设施系统崩溃的能力。因为真正的弹性测试很少发生，这种体验可以通过在模拟练习中暴露在拉伸场景中建立(Wybo 2008, Koch et al. 2013, Kellett and Peters 2014)。为Eskom国家控制公司的新系统操作员提供的学徒项目要持续10年以上，其中包括在模拟器上的大量时间。参与应急演习和模拟对建设和评估复原力至关重要(Wybo, 2008年)。

持续学习是增强弹性的重要原则(Biggs et al. 2012)。事件调查在评估根本原因的同时，也提出预防措施。总的来说，这些发现有助于促进建立特定弹性的适应需求。高度可靠的组织培养集体正念，关注小信号，例如，当事件导致系统层面的反应超出预期的规范(Weick et al. 1999)。这样的组织从他们和其他人的错误中学习“向前失败”。在更广泛的范围内，可以通过改变游戏规则来增强特定的社会弹性，例如通过重新设计监管框架来支持弹性(NIAC 2010, Keogh和Cody 2013)，增加选择范围(例如，为公用事业制定临界负荷规范或为客户提供多样化的能源选择)，以及通过能源需求管理项目增加缓冲的规模。

评估特定的社会适应力

具体的社会复原力评估可以通过授权的应急安排、应对和恢复计划以及标准作业程序的形式，对既定的准备工作进行验证，以达到预定的目标。这种评估可以根据应急准备、业务连续性管理和灾害管理等良好做法学科的指导方针进行。人们推荐了特定社会能力的各种指标，以实现可重复和可比较的弹性评估(McManus等人，2007年，Stephenson 2010年，Lee等人，2013年，Matzenberger等人，2015年)。在Eskom内部，根据关键交付成果，作为企业恢复力计划的一部分，对司和省的进展进行监控。在特定的社会复原力评估中，演习的作用是测试这些预先确定的计划的执行情况，并在组织的分类层面验证准备工作的有效性。这种省和国家综合演习每年在埃斯科姆举行。

通用技术能力

一般技术弹性指的是人造系统在其所嵌入的复杂的二级系统中承受任何威胁或破坏的一般能力。该象限借鉴了网络拓扑、弹性工程、系统弹性、系统的系统和关键基础设施系统文献(Hollnagel等人2006,Janssen等人2006,Dekker等人2008,McDaniels等人2008,Gopalakrishnan和Peeta 2010, Stockton 2014, Amin 2015, Gao等人2016)。弹性工程领域应该与Holling(1996)所描述的工程弹性区分开来。弹性工程将复杂性的视角应用到人造系统的安全中，确保整个社会技术系统具有抵御威胁的能力、面对威胁时自我重组的灵活性、遇到威胁后优雅退化的容错性，以及在遇到威胁之前、期间和之后运行的凝聚力(Dekker et al. 2008, Jackson 2008)。

建立一般技术弹性

建立一般的技术弹性需要增加系统级别的灵活性，允许弯曲而不是断裂(Longstaff et al. 2014, Dahlberg 2015)。它需要优化网络拓扑结构，以在中断中保持弹性连接，尽管可以与网络效率进行权衡(Gutfraind 2012, Gao et al. 2016)。一般技术弹性可以通过支持应急和自适应方法的技术来加强，这些方法支持新的自助服务功能，例如，内置故障到安全模式和应对系统故障、管理故障和恢复的应急能力(Park等人，2013年，Seville等人，2015年)。在系统失效条件下提高系统适应性的措施包括系统级别的灵活性、增强的可观察性和可控制性、在压力下不那么脆的渗透系统边界(Rumbaitis del里约热内卢2015)，以及支持快速响应和恢复的工具(Schneider和Somers 2006, Francis和Bekera 2014, Panteli和Mancarella 2015)。通过从社会生态系统的弹性推断，一般技术弹性可以通过关注能量流、系统级反馈循环、慢变量、阈值和系统中的相互依赖性来增强。

在电力行业，一般技术弹性是关注智能电网技术的一个关键考虑因素。例如，智能计量能够通过改进的信息流、可控性和系统的动态可重构性实现连接;自愈网络使技术系统能够在中断后自组织;微网格实现模块化、多样性和冗余(Lacey 2014, Ye 2014, Zarakas等人2014)。在南非，能够在一系列情况下灵活管理实时电力需求减少的监管要求包括建立关键和基本负荷要求以及可中断负荷合同(SABS 2010)。一般的技术弹性也可以建立在社区中，例如，通过多样化的能源选择，如太阳能交通信号灯，以防止电力供应中断时发生堵塞，通过使用高峰日定价，提高能源效率，改善高峰需求减少，并有助于提高整体系统效率。

评估一般技术弹性

一般技术弹性评估需要通过评估整个系统在承受压力或可能尚未明显的失效条件下的灵活性，来评估关键基础设施系统的一般技术弹性水平。基于网络拓扑和系统动力学的复杂网络弹性度量是可用的(Zhao et al. 2011, Gao et al. 2016)。为社会技术系统确定的一般技术弹性指标包括系统设计和操作中内置的安全裕度、缓冲和冗余水平(Madni和Jackson 2009)。从社会生态系统中推断出的潜在指标包括系统级的连通性和障碍(Biggs et al. 2015)。借鉴Cork(2011)在弹性生态系统方面的工作，适用于技术系统评估的一般弹性指标包括:网络中组件连接的模块化，以确保即使系统的一部分崩溃，整个系统仍能继续工作(Woods[2005]将其称为冗余和多样性);紧密的反馈机制，通过该机制收集和传输有关变化的信息(Savulescu[2014]称为可观察性)，以确保充分、及时和规模适当的响应(Panteli和Mancarella[2015]称为可控性);以防万一的经济和系统储备水平，如果发生了不好的事情，可以从中提取(塞维利亚等人，2015年)。

一般技术弹性投资的成本很高，而且不确定何时足够。因此，我们建议在这个象限的投资与一般社会弹性的弹性投资之间进行平衡，因为人类调整和即兴发挥的独特力量增强了复杂的第2级社会技术系统的适应性(Dekker 2005, Heese et al. 2014)。

综合社会适应力

一般社会复原力指的是对人员和过程的投资，以确保整个社会技术系统具有连续性，并具有在面对新的和未预料到的中断时应对动态变化的一般能力。这个象限的重点是学习适应变化，让系统为突发的自组织做好准备，并在大冲击发生时使用复杂性领导思维来更新系统(Comfort et al. 2001, Marion and Uhl-Bien 2001, Walker et al. 2002, Kaufmann 2013)。这个象限借鉴了心理学、行为和社会科学、社区弹性文献(DuPlessis VanBreda 2001, Youssef和Luthans 2007, Armitage等人2012,Carpenter等人2012)、人体工程学和人类因素领域(Qureshi 2007, Klein 2008, Dekker 2012, NIST 2016)b)，以及韧性工程的另一方面，它帮助在复杂社会技术系统中工作的人在压力下应对复杂性并忍受(Hollnagel等人，2006年，Righi等人，2015年)。

建立普遍的社会复原力

Eskom确定了具有弹性的基本服务系统的五种一般社会能力，即:(1)预测、识别并迅速适应内外环境变化所产生的威胁、脆弱性和机会;(2)长时间在高强度压力下工作而不出现故障;(3)快速应对冲击，控制事件或威胁的影响(严重性和持续时间);(四)协调快速恢复;(5)通过从近距离失误和事件中学习，有意识地进化到应对环境变化的更高韧性状态(Koch et al. 2013)。通过对社会、文化和教育能力的投资，可以培养这些一般的社会韧性能力(PwC 2013)。

弹性的组织文化可以通过帮助员工在面对破坏和变化时保持敏捷和适应性的行为来培养(Luthans et al. 2006, Everly et al. 2013)。组织可以鼓励有目的的自组织(Pavard et al. 2006, Shaw et al. 2014, De Coning 2016)。例如，一个标准的事件指挥系统提供了一个灵活的和高度适应的管理系统，使动态自组织成为可能，同时确保协调共同的事件目标(Maitlis和Christianson 2014)。授权领导，明确允许人们在高度信任的环境中行动(Jones 2011)，为个人承诺腾出空间，释放决心和意志力(Conway等人，1974)，并可以显著促进组织对破坏的弹性反应(Nguyen等人，2016)。

评估一般社会适应力

一致性意识已成为个人和社会适应力的一个重要指标(DuPlessis VanBreda 2001, Almedom等人2007,Overland 2011)。它指的是人们如何理解日常现实，以及他们是否认为生活和世界是可理解的、可管理的和有意义的(Lindström and Eriksson 2006, Almedom et al. 2007)。健康的一致性提供了应对压力情况的能力(埃里克森和Lindström 2005);帮助遭受破坏的人提高预防、保护和恢复能力;并影响生存和恢复(DuPlessis VanBreda 2001, Overland 2011)。此外，培养一种公正的(而不是因果的)恢复性安全文化对恢复力有显著贡献，因为它使组织能够从错误中学习，而不是专注于归咎，这可能导致掩盖事件或篡改证据(Dekker和Breakey 2016)。有效的学习过程可以通过适应性管理来促进(Hummelbrunner和Jones 2013b)和适应性治理系统(Folke et al. 2005, Garschagen 2013, Seeliger和Turok 2014)。

一般社会弹性象限代表了一个非常受欢迎的弹性优势，但也是最难建立或评估的。对一般社会恢复力的评估需要考虑到背景的复杂性。根据Cork(2011)改编的一般弹性评估指标包括监测以下方面的变化:(1)系统中人员和思想进入、通过和流出系统的开放水平;(二)社会储备水平;(3)社会和关系资本的水平，如领导力、网络、社区和系统中显示的信任(Pereira和Ruysenaar 2012)。一般社会恢复力也可以通过测量和监测集体一致性感来评估(Ghoshal和Bruch 2003, Lindström和Eriksson 2006);评估比格斯等人(2015)提出的七个通用原则的存在性和有效性;评估文化、非正式制度和用于在不确定性下做出判断的启发式的性质(Tversky和Kahneman 1974, North 1991, Pereira和Ruysenaar 2012)。

结论

以技术为媒介的基本服务的恢复力对人类福祉至关重要。这些基本服务是由复杂的适应性社会技术系统产生的，该系统由嵌入在负责提供这些服务的组织的人员和流程中的关键基础设施层组成。在这里，我们做出了一个新颖的贡献，从特定部分和生产基本服务的复杂适应性社会技术系统的整体两个方面概念化了基本服务的弹性。我们提出的框架将具体的和一般的复原力投资(1)作为社会基础设施投资的人员和机构，(2)作为技术基础设施投资的基础设施和资产进行并列和区分(图1)。这个四象限框架提供了一套不同但综合的复原力战略和评估指标的指南，可应用于不同的组织级别。

我们建议，拟议框架的所有四个象限都应适用于所有组织级别。然而，具体恢复力和一般恢复力的相对重要性在这些级别上有所不同:具体恢复力在操作级别上更相关，而一般恢复力在战略级别上更相关(图2)。这种差异部分解释了为什么简化论方法在考虑基础设施系统的恢复力方面占主导地位，因为强调的是在中断中技术操作的连续性。然而，随着弹性思维的概念在基本服务提供中的成熟，我们预计复杂的适应系统思维将日益渗透到弹性实践中。恢复力的四个方面都很重要，但基本服务系统的一般社会恢复力普遍被忽视。

特定弹性可以基于良好的实践以线性方式建立，但一般弹性需要以紧急方式建立，借鉴复杂适应系统思维的方法。技术复原力投资通常减少脆弱性和减少失败，而社会复原力投资增加可用的选择，增强集体适应能力。这两种形式的弹性对于保护基本服务不受系统故障影响都是必要的。还原论和基于复杂性的弹性方法都能增加价值，应该以一种互补的方式使用，而不是竞争或排他的方式。当单独使用任何一种方法时，它都可能削弱弹性。

我们认为，可以根据具体的和一般的复原力的社会和技术指标，对基本服务的复原力进行形成性复原力评估。为了刺激整个系统的社会复原力的出现，形成性复原力评估的一个关键方面是在不同的组织层次识别和进行关键对话。通过促进多层次的适当讨论，恢复力评估可以促进系统的适应和转型，并促进整个系统恢复力的出现。

需要做更多的工作来了解评估和建设社会技术系统复原力的备选方案，特别是确保提供有复原力的基本服务所需的社会动态。在确保基本服务的弹性方面，人既可以是最薄弱的环节，也可以是最强大的资源。关于如何在主要服务提供者中建立复原力文化，以及开发和理解促进社会复原力的技术，还需要进行更多的研究。虽然我们关注的是社会-技术系统的情况，但我们认为，我们在框架中采用的方法可能有助于更广泛地推进社会-生态系统的思考和指标开发，例如，通过叠加针对社会和生态系统的具体和普遍的恢复力。我们认为，这种方法可以支持弹性评估的运作化，从而识别和整合各种增强弹性的举措和投资战略。

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